JP5338000B1 - Real-time 3D radiotherapy device - Google Patents

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Abstract

【課題】放射線治療ターゲットに放射線を高精度に照射することができる放射線治療装置を実現することによって、治療品質を損なうことなく放射線治療期間を大幅に短縮する。
【解決手段】本発明によるリアルタイム3次元放射線治療装置は、治療ターゲットを透過する前の治療用放射線のビームデータを検出する第1の治療用放射線検出器4と治療ターゲットを透過した後の放射線を検出する第2の治療用放射線検出器5を備え、コリメータ3にアイリスコリメータを使用することで、1mm〜50mmの照射野形成を実現し、前記2つの検出器によって検出したビームデータを次の照射条件にリアルタイムにフィードバックすることで、高精度な放射線治療を実現する。
【選択図】図1
By realizing a radiotherapy apparatus capable of irradiating a radiotherapy target with radiation with high accuracy, the radiotherapy period is significantly shortened without impairing treatment quality.
A real-time three-dimensional radiotherapy apparatus according to the present invention includes a first therapeutic radiation detector for detecting beam data of therapeutic radiation before passing through a therapeutic target and radiation after passing through the therapeutic target. A second therapeutic radiation detector 5 for detection is provided, and by using an iris collimator for the collimator 3, irradiation field formation of 1 mm to 50 mm is realized, and the beam data detected by the two detectors is irradiated next. Real-time feedback to conditions enables high-precision radiotherapy.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、IMRT(Intensity Modulated Radiation Therapy :強度変調放射線治療)に好適なリアルタイム3次元放射線治療装置に関する。さらに詳しく言えば、本発明は、治療用放射線の照射毎の照射野形状、照射方向、強度、線量および線量分布などのビームデータおよび治療ターゲットの位置と形状を検出し、これらの結果をリアルタイムに次の照射条件にフィードバックするリアルタイム3次元放射線治療装置に関する。   The present invention relates to a real-time three-dimensional radiation therapy apparatus suitable for IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy). More specifically, the present invention detects beam data such as irradiation field shape, irradiation direction, intensity, dose and dose distribution for each treatment radiation irradiation, and the position and shape of the treatment target, and these results are obtained in real time. The present invention relates to a real-time three-dimensional radiotherapy apparatus that feeds back to the next irradiation condition.

放射線治療は、一般的には、図9に示すステップフローに従って実施される。放射線治療を受ける患者は、放射線治療の前に治療ターゲットを特定するために、CTスキャナを含む画像診断装置を用いて、詳しい治療ターゲットの撮像を受ける。医師は、この撮像された画像データを基に、放射線の照射野形状、照射方向、強度、線量および線量分布などの照射条件を決定するため治療計画を策定する。策定された治療計画は、放射線治療を実施する前にX線シミュレータを使用したシミュレーションやファントムを使用した測定評価を行って、治療計画の正確性と妥当性について検証される。特に、IMRTの場合は、その照射条件の組み合わせが複雑なため、この治療前検証が重要である。従来、CTスキャナによる撮像から検証を終えて放射線治療を開始できるまでの準備期間は、1週間から2週間かかっている。次に、放射線治療のステップに移る。患者は、治療計画策定時の体位と同じ体位に固定され、放射線の照射を受ける。照射回数は、疾患によって異なるが、例えば、前立腺がんの場合、約20分/回の治療が36回から39回に分割して毎日継続して実施される。したがって、治療期間は、7週間から8週間を要する。このように治療に長期間を要する理由は、従来の放射線治療装置では、がん細胞が一度の照射で死滅するような高線量の放射線をがん細胞のみに集中して照射できないためである。従来の放射線治療装置によれば、放射線ビームの分解能が1cm程度までしかないため、1cm以下のがん細胞の治療はもちろん、がん細胞と健全な細胞の境界部位についても精度良くがん細胞のみに照射することはできない。そのため、健全な細胞にダメージを与えない程度の低線量の放射線を分割して多数回照射しなければならない。このように分割して照射することで、健全な細胞は、放射線のダメージを受けても回復することができるが、がん細胞は、異常分裂によって死滅する。   Radiation therapy is generally performed according to the step flow shown in FIG. A patient undergoing radiotherapy receives a detailed image of the treatment target using an image diagnostic apparatus including a CT scanner in order to identify the treatment target prior to radiotherapy. Based on the captured image data, the doctor formulates a treatment plan to determine irradiation conditions such as the radiation field shape, irradiation direction, intensity, dose, and dose distribution. The prepared treatment plan is verified with respect to the accuracy and validity of the treatment plan by performing a simulation using an X-ray simulator and a measurement evaluation using a phantom before performing radiotherapy. In particular, in the case of IMRT, this combination of irradiation conditions is complicated, so this pre-treatment verification is important. Conventionally, it takes one to two weeks for the preparation period from the imaging by the CT scanner to the end of verification and the start of radiation therapy. Next, it moves to the step of radiation therapy. The patient is fixed in the same position as when the treatment plan was formulated and receives radiation. The number of times of irradiation varies depending on the disease. For example, in the case of prostate cancer, about 20 minutes / times of treatment is divided into 36 to 39 times and continuously performed every day. Therefore, the treatment period takes 7 to 8 weeks. The reason why treatment requires a long period of time is that conventional radiation therapy apparatuses cannot concentrate and irradiate only high doses of radiation that can kill cancer cells with a single irradiation. According to the conventional radiotherapy apparatus, since the resolution of the radiation beam is only about 1 cm, not only the treatment of cancer cells of 1 cm or less, but also the cancer cells and the healthy cells at the boundary part of the cancer cells with high accuracy. Cannot be irradiated. Therefore, a low dose of radiation that does not damage healthy cells must be divided and irradiated many times. By dividing and irradiating in this way, healthy cells can be recovered even after being damaged by radiation, but cancer cells are killed by abnormal division.

そこで、本件発明者は、患者の治療ターゲットの動きにリアルタイムに追従することができ、高出力で細いX線ビームを用いて、治療ターゲットの3次元形状に沿って全方位から高速、高精度にX線治療を行うことができるX線治療装置を平成21年3月25日に発明の名称「X線治療装置」(特願2009−75008)として出願し、平成21年12月11日に特許登録された(特許第4418888号:特許文献1)。特許文献1記載のX線治療装置は、1MV以上の高エネルギーX線で、しかもそのビーム径を1mmから10mmの範囲で連続的に可変して出力するX線発生源を備えている。このX線発生源によって、治療ターゲットの3次元形状に沿って高精度にX線を照射することが可能になった。特許文献1記載のX線治療装置は、図8に示すように、治療用X線発生装置70と対向関係を維持して治療用X線発生装置70の動きに連動して動く治療用X線センサ71を備える。この治療用X線センサ71は、治療ターゲットを透過した治療用X線の照射野、強度、方向、線量および線量分布などのX線ビームデータを検出するためのセンサである。このセンサによって取得されたデータは、リアルタイムに処理されて、次の照射条件にフィードバックされ、高精度な治療が行われる。しかし、治療用X線の情報は、治療ターゲットを透過した後のデータのみであって、治療ターゲットで吸収された線量は、治療計画データを使用して算出しなければならない。また、治療用X線の照射方向について、1平面のみで検出しているので、正確性が不十分であった。さらに、特許文献1記載のX線治療装置は、細いX線ビームを出力するX線管を複数本束ねたX線管アレイによって照射野を形成するので、広い領域を照射する場合、照射野を形成する手順が複雑であった。   Therefore, the present inventor can follow the movement of the treatment target of the patient in real time, and uses a high-power and thin X-ray beam, and at high speed and high accuracy from all directions along the three-dimensional shape of the treatment target. An X-ray therapy apparatus capable of performing X-ray therapy was filed on March 25, 2009 as the title of the invention "X-ray therapy apparatus" (Japanese Patent Application No. 2009-75008), and patented on December 11, 2009 (Patent No. 4418888: Patent Document 1). The X-ray treatment apparatus described in Patent Document 1 is provided with an X-ray generation source that outputs high energy X-rays of 1 MV or more and continuously changes the beam diameter in the range of 1 mm to 10 mm. With this X-ray generation source, X-rays can be irradiated with high accuracy along the three-dimensional shape of the treatment target. As shown in FIG. 8, the X-ray therapy apparatus described in Patent Literature 1 maintains a facing relationship with the therapy X-ray generator 70 and moves in conjunction with the movement of the therapy X-ray generator 70. A sensor 71 is provided. The therapeutic X-ray sensor 71 is a sensor for detecting X-ray beam data such as the irradiation field, intensity, direction, dose, and dose distribution of the therapeutic X-ray transmitted through the treatment target. Data acquired by this sensor is processed in real time and fed back to the next irradiation condition to perform highly accurate treatment. However, treatment X-ray information is only data after passing through the treatment target, and the dose absorbed by the treatment target must be calculated using treatment plan data. Further, since the irradiation direction of therapeutic X-rays is detected by only one plane, the accuracy is insufficient. Furthermore, since the X-ray treatment apparatus described in Patent Document 1 forms an irradiation field by an X-ray tube array in which a plurality of X-ray tubes that output a thin X-ray beam are bundled, The procedure to form was complicated.

前述のように、従来の放射線治療は、長期間を要する。そこで、放射線治療全体の期間を短縮するために、放射線治療前の検証を短縮する提案がされている。   As described above, conventional radiotherapy requires a long time. Therefore, in order to shorten the entire period of radiotherapy, proposals have been made to shorten verification before radiotherapy.

特許文献2記載の発明は、従来のファントムを使った測定評価を必要としない検証方法を開示している。放射線照射が2次元透過検出器に向けて行われ、その検出結果とビームモデルパラメータ、ビームモデル、機械パラメータセット等のデータに基づいてフルエンス計算アルゴリズムによってフルエンスの計算を行う。次に、計算されたフルエンスと治療ターゲットの形状や密度の情報を含む3次元画像データおよび線量アルゴリズムを使用して、治療ターゲットに対する3次元線量分布を取得する。しかしながら、線量アルゴリズムによって取得された3次元線量分布は、計算線量分布であって、精度的な課題が残る。さらに、特許文献2記載の発明は、治療後検証については、何ら言及していない。   The invention described in Patent Document 2 discloses a verification method that does not require measurement evaluation using a conventional phantom. Radiation irradiation is performed toward the two-dimensional transmission detector, and a fluence is calculated by a fluence calculation algorithm based on the detection result and data such as a beam model parameter, a beam model, and a machine parameter set. Next, a three-dimensional dose distribution for the treatment target is acquired using the calculated fluence and the three-dimensional image data including the information on the shape and density of the treatment target and a dose algorithm. However, the three-dimensional dose distribution acquired by the dose algorithm is a calculated dose distribution, and an accurate problem remains. Furthermore, the invention described in Patent Document 2 does not mention any post-treatment verification.

特許第4418888号公報Japanese Patent No. 4418888 特表2010−508106号公報Special table 2010-508106 gazette

前述した先行技術は、解決されるべき以下の課題を含んでいる。
・X線治療装置において、治療用X線の検出は、治療ターゲットを透過したX線のみを検出しているため、照射野形状、照射方向、強度、線量および線量分布などの照射X線のビームデータおよび治療ターゲットにおける吸収線量の精度が不十分である。
・放射線治療の精度を損なわずに治療期間を短縮することができない。
・治療計画とその妥当性の検証および放射線治療後の治療結果の検証に多くの時間と労力を要する。
The prior art described above includes the following problems to be solved.
-In the X-ray treatment apparatus, the X-ray for treatment is detected only by the X-rays that have passed through the treatment target, so the irradiation X-ray beam such as the irradiation field shape, irradiation direction, intensity, dose, and dose distribution The accuracy of the absorbed dose in the data and treatment target is insufficient.
・ The treatment period cannot be shortened without impairing the accuracy of radiotherapy.
-It takes a lot of time and effort to verify the treatment plan and its validity and to verify the treatment results after radiation therapy.

本発明の目的は、治療ターゲットの動きにリアルタイムに追従し、治療用放射線のビームデータを高精度に検出して、リアルタイムに次の照射条件にフィードバックし、高速、高精度に放射線治療を行うことができるIMRTに好適な放射線治療装置を提供することにある。   The object of the present invention is to follow the movement of the treatment target in real time, detect the beam data of the therapeutic radiation with high accuracy, feed back to the next irradiation condition in real time, and perform radiotherapy with high speed and high accuracy. The object is to provide a radiotherapy apparatus suitable for IMRT.

さらに、本発明の目的は、治療計画策定とそのデータ検証および治療後の検証作業を大幅に軽減することができる放射線治療装置を提供することにある。   Furthermore, the objective of this invention is providing the radiotherapy apparatus which can reduce a treatment plan formulation, its data verification, and the verification operation after a treatment significantly.

前記目的を達成するために本発明による請求項1記載の放射線治療装置は、
治療用放射線源用ロボットのヘッドに装着された治療用放射線源と、
前記治療用放射線源より放射される治療用放射線の照射野の形状を調整するコリメータと、
前記治療用放射線を検出する第1の治療用放射線検出器と第2の治療用放射線検出器と、
患者が仰臥するカウチを支持して、その位置と姿勢を制御するカウチロボットと、
前記カウチに仰臥する患者に対向してカウチの側面またはカウチの近傍に取り付けられた2以上の位置検出用X線源と、
前記位置検出用X線源に対向して前記カウチの下方に取り付けられ、マーカおよび/または治療ターゲットに向けて照射される位置検出用X線を検出する2以上の位置検出用X線検出器と、
前記位置検出用X線検出器の検出データに基づいて、治療ターゲットの画像を再構成するとともに治療ターゲットの位置座標を計算する画像処理装置と、
前記画像処理装置の出力を表示するモニターと、
前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データより前記治療用放射線の強度、照射方向、照射野形状、線量および線量分布などのビームデータを演算する中央処理装置と、
前記画像処理装置および前記中央処理装置の出力データを蓄積する記憶装置と、
前記治療用放射線源用ロボットと前記カウチロボットおよび前記装置等を制御する制御装置を備えた放射線治療装置であって、
前記第1の治療用放射線検出器は、前記治療用放射線源から照射されて前記コリメータを通過直後の治療用放射線を検出し、
前記第2の治療用放射線検出器は、前記第1の治療用放射線検出器に対向する位置関係を保持して、患者が仰臥するカウチに近接して配置され、前記治療用放射線源の動きに追従して動き、治療ターゲットを透過した治療用放射線を検出し、
前記中央処理装置は、前記画像処理装置の出力データと前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データを入力データとしてリアルタイムに前記治療用放射線の強度、照射方向、線量、線量分布、治療ターゲットにおける吸収線量、照射野形状および治療ターゲットの位置等に関する計算処理を行い、当該計算結果を前記治療用放射線の次の照射条件にリアルタイムにフィードバックする手段を備え、
前記位置検出用X線源およびこれに対向する前記位置検出用X線検出器は、その対向する位置関係を保持し、前記位置検出用X線源の照射方向および角度が前記カウチに仰臥する患者の治療ターゲットに対向するようにカウチロボットによって制御され、治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカまたは/および治療ターゲット自体のX線画像を撮像することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a radiotherapy apparatus according to claim 1 according to the present invention comprises:
A therapeutic radiation source attached to the head of the therapeutic radiation source robot;
A collimator for adjusting the shape of the field of therapeutic radiation emitted from the therapeutic radiation source;
A first therapeutic radiation detector and a second therapeutic radiation detector for detecting the therapeutic radiation;
A couch robot that supports the couch on which the patient lies and controls its position and posture;
Two or more position detection X-ray sources attached to the side of the couch or in the vicinity of the couch facing the patient who is supine on the couch;
Two or more position detection X-ray detectors which are attached to the lower side of the couch so as to face the position detection X-ray source and detect the position detection X-rays irradiated toward the marker and / or the treatment target; ,
An image processing device that reconstructs an image of a treatment target and calculates position coordinates of the treatment target based on detection data of the position detection X-ray detector;
A monitor for displaying the output of the image processing device;
A central processing unit for calculating beam data such as intensity, irradiation direction, irradiation field shape, dose and dose distribution of the therapeutic radiation from detection data of the first and second therapeutic radiation detectors;
A storage device for storing output data of the image processing device and the central processing unit;
A radiotherapy apparatus comprising a control device for controlling the therapeutic radiation source robot, the couch robot, the apparatus, and the like,
The first therapeutic radiation detector detects therapeutic radiation irradiated from the therapeutic radiation source and immediately after passing through the collimator;
The second therapeutic radiation detector is disposed in proximity to a couch on which a patient lies while holding a positional relationship opposite to the first therapeutic radiation detector, and is adapted to the movement of the therapeutic radiation source. Follow and move, detect therapeutic radiation transmitted through the treatment target,
The central processing unit uses the output data of the image processing device and the detection data of the first and second therapeutic radiation detectors as input data in real time, the intensity of the therapeutic radiation, the irradiation direction, the dose, the dose distribution, Computation processing related to the absorbed dose in the treatment target, irradiation field shape, treatment target position, etc., and means for feeding back the calculation result in real time to the next irradiation condition of the treatment radiation,
The position detection X-ray source and the position detection X-ray detector facing the X-ray source for position detection maintain a positional relationship facing each other, and the irradiation direction and angle of the position detection X-ray source are supine on the couch It is controlled by a couch robot so as to face the treatment target of the present invention, and an X-ray image of the marker embedded in the vicinity of the treatment target and / or the treatment target itself is captured.

本発明による請求項2記載の放射線治療装置は、請求項1記載の放射線治療装置において、
前記治療用放射線源用ロボットは、多軸のアーム形ロボット、
ガントリ形ロボット、
Cアーム形ロボット、または、
前記多軸のアーム形ロボットのアーム先端部にCアームを結合したロボットのいずれかであって、それらにより前記治療用放射線源,前記コリメータと前記第1の治療用放射線検出器が支持されることを特徴とする。
A radiotherapy apparatus according to claim 2 according to the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 1,
The therapeutic radiation source robot is a multi-axis arm robot,
Gantry robot,
C-arm robot, or
Any one of the robots having a C-arm coupled to an arm tip of the multi-axis arm robot, which supports the therapeutic radiation source, the collimator, and the first therapeutic radiation detector. It is characterized by.

本発明による請求項3記載の放射線治療装置は、請求項2記載の放射線治療装置において、
前記第2の治療用放射線検出器は、ガントリ形ロボット、Cアーム形ロボット、前記多軸のアーム形ロボットのアーム先端部にCアームを結合したロボットに支持されることを特徴とする。
A radiotherapy apparatus according to claim 3 according to the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 2,
The second therapeutic radiation detector is supported by a gantry-type robot, a C-arm type robot, or a robot having a C-arm coupled to an arm tip of the multi-axis arm-type robot.

本発明による請求項4記載の放射線治療装置は、請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記コリメータは、アイリスコリメータであることを特徴とする。
The radiotherapy apparatus according to claim 4 according to the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 1, 2, or 3,
The collimator is an iris collimator.

本発明による請求項5記載の放射線治療装置は、請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記治療用放射線源より照射された放射線が、前記コリメータによってビーム調整された結果、治療ターゲットにおける当該照射野の直径または幅が、1mmであることを特徴とする。
The radiotherapy apparatus according to claim 5 according to the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 1, 2, or 3,
The radiation irradiated from the therapeutic radiation source is subjected to beam adjustment by the collimator, and as a result, the diameter or width of the irradiation field in the treatment target is 1 mm.

本発明による請求項6記載の放射線治療装置は、請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記位置検出用X線源および前記位置検出用X線検出器によるマーカおよび/または治療ターゲットの位置および形状を同定するステップと、前記治療用放射線の照射条件を設定するステップと、前記治療用放射線源から治療ターゲットへ向けて治療用放射線を照射するステップと、前記第1および第2の治療用放射線検出器によって前記治療用放射線のビームデータを取得するステップと、前記治療用放射線のビームデータに基づいて、次の照射条件をリアルタイムに更新するステップと、前記位置検出用X線検出器、前記第1および第2の治療用放射線検出器の出力データを前記記憶装置に蓄積するステップをリアルタイムに実行することを特徴とする。
The radiotherapy apparatus according to claim 6 of the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 1, 2, or 3,
Identifying a position and a shape of a marker and / or a treatment target by the position detection X-ray source and the position detection X-ray detector, setting an irradiation condition of the treatment radiation, and the treatment radiation Irradiating therapeutic radiation from a source toward a therapeutic target, obtaining beam data of the therapeutic radiation by the first and second therapeutic radiation detectors, and beam data of the therapeutic radiation. Based on this, the step of updating the next irradiation condition in real time and the step of storing the output data of the position detecting X-ray detector and the first and second therapeutic radiation detectors in the storage device in real time It is characterized by performing.

本発明による請求項7記載の放射線治療装置は、請求項6記載の放射線治療装置において、前記位置検出用X線検出器の検出データと前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データに基づいて照射条件が更新され、次の照射領域が治療ターゲットから外れる照射条件の場合、前記治療用放射線源からの治療用放射線の照射を停止させる自動停止手段を備えたことを特徴とする。   The radiotherapy apparatus according to claim 7 of the present invention is the radiotherapy apparatus according to claim 6, wherein the detection data of the position detection X-ray detector and the detection data of the first and second therapeutic radiation detectors are used. When the irradiation condition is updated based on the above, and the irradiation condition is such that the next irradiation region deviates from the treatment target, an automatic stop means for stopping the irradiation of the therapeutic radiation from the therapeutic radiation source is provided.

本発明による請求項8記載の放射線治療装置は、請求項6記載の放射線治療装置において、前記記憶装置に蓄積された前記位置検出用X線検出器と前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データが、放射線治療結果の検証用データとして使用できることを特徴とする。   The radiotherapy apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the radiotherapy apparatus according to the sixth aspect, wherein the X-ray detector for position detection and the first and second therapeutic radiation detections accumulated in the storage device. The detector detection data can be used as verification data for the results of radiotherapy.

本発明による請求項9記載の放射線治療装置は、請求項6記載の放射線治療装置において、前記治療用放射線の照射の繰返し周期が、250回/秒であることを特徴とする。   A radiotherapy apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the radiotherapy apparatus according to the sixth aspect, characterized in that a repetition period of the irradiation of the therapeutic radiation is 250 times / second.

前記構成によれば、患者の治療ターゲットの動きにリアルタイムに追従し、治療用放射線のビームデータと治療ターゲットの位置および形状を検出して、リアルタイムに次の照射条件にフィードバックし、高速、高精度に放射線治療を行うことができるIMRTに好適な放射線治療装置を提供することができる。この放射線治療装置を使用することによって、高線量の放射線を治療ターゲットに高精度に集中して照射することが可能となり、大幅に照射回数を低減することができる。   According to the above configuration, the movement of the treatment target of the patient is followed in real time, the beam data of the treatment radiation and the position and shape of the treatment target are detected and fed back to the next irradiation condition in real time for high speed and high accuracy. A radiotherapy apparatus suitable for IMRT that can perform radiotherapy can be provided. By using this radiotherapy apparatus, it is possible to irradiate a high dose of radiation to a treatment target with high accuracy, and the number of times of irradiation can be greatly reduced.

さらに、前記構成によれば、リアルタイムに治療用放射線のビームデータと治療ターゲットの位置および形状の検出を行い、その結果を次の照射条件へフィードバックして高精度の放射線治療を実現することによって、治療計画の策定とその検証および治療後の検証を軽減し、大幅に治療期間を短縮することができる。   Furthermore, according to the above configuration, the position and shape of the therapeutic radiation beam data and the treatment target are detected in real time, and the result is fed back to the next irradiation condition to realize high-accuracy radiotherapy, The treatment plan development and its verification and post-treatment verification can be reduced, and the treatment period can be greatly shortened.

本発明による放射線治療装置の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置の他の第1の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other 1st Embodiment of the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置の他の第2の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other 2nd Embodiment of the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置の放射線の検出を説明する図である。It is a figure explaining the detection of the radiation of the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置で使用されるアイリスコリメータの概略図である。It is the schematic of the iris collimator used with the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置を使用した治療手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the treatment procedure using the radiotherapy apparatus by this invention. 本発明による放射線治療装置の動作タイミングを示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the operation | movement timing of the radiotherapy apparatus by this invention. 従来技術によるX線治療装置の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of the X-ray therapy apparatus by a prior art. 従来技術による放射線治療装置を使用した治療手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the treatment procedure using the radiotherapy apparatus by a prior art.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。図面において、同一の機能については、同一の符号を付している。図1は、本発明による放射線治療装置の実施形態を示す構成図である。ロボットヘッド1は、6軸または7軸など多軸のアーム形ロボット10に支持されている。ロボットヘッド1には、治療用放射線を発生する治療用放射線源2、照射された放射線の照射野を調整するコリメータ3およびコリメータ3を通過した放射線を検出する第1の治療用放射線検出器4が内蔵されている。治療用放射線源2から放射される放射線のエネルギーは、X線の場合、6MV程度である。コリメータ3と第1の治療用放射線検出器4は、図1に示すように治療用放射線源2に近接して配置され、それらの有効面が治療用放射線源2から放射される放射線の中心軸17に対して垂直な角度に固定される。カウチロボット11は、カウチ9を支持して、カウチ9をX,YおよびZ軸方向へ移動し、Z軸を中心に回転し、およびX軸とY軸に対する傾きを制御する。カウチ9の両側に位置検出用X線源7L,7Rが装着されている。位置検出用X線源7L,7Rの設置位置は、カウチの側面またはカウチロボット11によって制御可能なカウチ9の近傍でも良い。位置検出用X線源7L,7Rから照射されるX線は、100kV程度の低エネルギーX線である。位置検出用X線源7Lに対向して位置検出用X線検出器8R、位置検出用X線源7Rに対向して位置検出用X線検出器8Lがそれぞれカウチの下側に装着されている。位置検出用X線検出器8L,8Rの設置位置は、カウチ9の下側またはカウチロボット11によって制御可能なカウチの近傍でも良い。位置検出用X線源7L,7Rは、放射されたX線が、治療ターゲットにおいて交差するように直角またはその他の角度をもって配置される。この交差角度は、治療ターゲットの状況に応じて、適宜カウチロボット11によって設定される。位置検出用X線源7L,7Rおよび位置検出用X線検出器8L,8Rの位置、方向等の移動制御は、制御装置12からの信号に従ってカウチロボット11によって行われる。位置検出用X線源7L,7Rの照射野を治療ターゲットの位置に応じて移動する手段は、患者が仰臥するカウチ9のみを移動する構成によって実現できる。その他の手段として、カウチ9は固定して、位置検出用X線源7L,7Rおよび位置検出用X線検出器8L,8Rを治療ターゲットに向けるように制御される構成によっても実現でき、さらにカウチ9と位置検出用X線源7L,7Rおよび位置検出用X線検出器8L,8Rの両方を移動させる構成によっても実現できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same functions are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a radiotherapy apparatus according to the present invention. The robot head 1 is supported by a multi-axis arm robot 10 such as 6-axis or 7-axis. The robot head 1 includes a therapeutic radiation source 2 that generates therapeutic radiation, a collimator 3 that adjusts the irradiation field of the irradiated radiation, and a first therapeutic radiation detector 4 that detects the radiation that has passed through the collimator 3. Built in. In the case of X-rays, the energy of radiation emitted from the therapeutic radiation source 2 is about 6 MV. As shown in FIG. 1, the collimator 3 and the first therapeutic radiation detector 4 are arranged close to the therapeutic radiation source 2, and their effective planes are the central axes of radiation emitted from the therapeutic radiation source 2. It is fixed at an angle perpendicular to 17. The couch robot 11 supports the couch 9, moves the couch 9 in the X, Y, and Z axis directions, rotates about the Z axis, and controls the inclination with respect to the X axis and the Y axis. Position detection X-ray sources 7L and 7R are mounted on both sides of the couch 9. The position detection X-ray sources 7L and 7R may be installed on the side of the couch or in the vicinity of the couch 9 that can be controlled by the couch robot 11. The X-rays emitted from the position detection X-ray sources 7L and 7R are low energy X-rays of about 100 kV. A position detection X-ray detector 8R facing the position detection X-ray source 7L and a position detection X-ray detector 8L facing the position detection X-ray source 7R are respectively mounted on the lower side of the couch. . The position detection X-ray detectors 8L and 8R may be installed under the couch 9 or in the vicinity of the couch that can be controlled by the couch robot 11. The position detection X-ray sources 7L and 7R are arranged at right angles or other angles so that the emitted X-rays intersect at the treatment target. This crossing angle is appropriately set by the couch robot 11 according to the condition of the treatment target. Movement control of the positions, directions, and the like of the position detection X-ray sources 7L and 7R and the position detection X-ray detectors 8L and 8R is performed by the couch robot 11 in accordance with a signal from the control device 12. The means for moving the irradiation fields of the position detection X-ray sources 7L and 7R according to the position of the treatment target can be realized by a configuration in which only the couch 9 on which the patient lies is moved. As another means, the couch 9 can be fixed, and can be realized by a configuration in which the position detection X-ray sources 7L and 7R and the position detection X-ray detectors 8L and 8R are controlled to face the treatment target. 9 and the position detecting X-ray sources 7L and 7R and the position detecting X-ray detectors 8L and 8R can also be realized.

カウチ9の下方に第2の治療用放射線検出器5がカウチロボット11に支持されて第1の治療用放射線検出器4に対向して配置されている。第2の治療用放射線検出器5の裏面側に治療用放射線を吸収するタングステン製のビームストッパー6が配置されている。ビームストッパー6は、第2の治療用放射線検出器5と連動するように配置される。第1および第2の治療用放射線検出器4,5の対向関係は、制御装置12からの信号に従ってアーム形ロボット10およびカウチロボット11によって維持される。図4に治療用放射線源2、コリメータ3、第1の治療用放射線検出器4、第2の治療用放射線検出器5およびビームストッパー6の位置関係を示す。コリメータ3、第1の治療用放射線検出器4、第2の治療用放射線検出器5およびビームストッパー6は、それぞれの有効面が治療用放射線源2から放射される放射線の中心軸17に対して垂直な位置関係を維持するように制御装置12からの信号によって制御される。IMRTでは、放射線は、3次元の全方位から治療ターゲット18に向けて照射される。第1の治療用放射線検出器4と第2の治療用放射線検出器5は治療ターゲット18を挟んで常に対向関係を維持するように制御される。したがって、放射線照射が患者の背中側、つまりカウチ9の下側から照射される場合は、第2の治療用放射線検出器5およびビームストッパー6は、患者の上側へ移動する。   Below the couch 9, the second therapeutic radiation detector 5 is supported by the couch robot 11 and is disposed opposite the first therapeutic radiation detector 4. A tungsten beam stopper 6 for absorbing therapeutic radiation is disposed on the back side of the second therapeutic radiation detector 5. The beam stopper 6 is arranged so as to be interlocked with the second therapeutic radiation detector 5. The facing relationship between the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5 is maintained by the arm robot 10 and the couch robot 11 in accordance with a signal from the control device 12. FIG. 4 shows the positional relationship among the therapeutic radiation source 2, the collimator 3, the first therapeutic radiation detector 4, the second therapeutic radiation detector 5, and the beam stopper 6. The collimator 3, the first therapeutic radiation detector 4, the second therapeutic radiation detector 5, and the beam stopper 6 have a respective effective plane with respect to the central axis 17 of the radiation emitted from the therapeutic radiation source 2. It is controlled by a signal from the control device 12 so as to maintain the vertical positional relationship. In IMRT, radiation is emitted from all three directions toward the treatment target 18. The first therapeutic radiation detector 4 and the second therapeutic radiation detector 5 are controlled so as to always maintain an opposing relationship across the treatment target 18. Therefore, when the irradiation is performed from the back side of the patient, that is, from the lower side of the couch 9, the second therapeutic radiation detector 5 and the beam stopper 6 move to the upper side of the patient.

第1の治療用放射線検出器4は、放射線を透過する通常の光ファイバーまたはシンチレーションファイバーを利用することで実現できる。ファイバーに放射線が入射した場合に発光する光をフォトダイオードまたは光電子増倍管によって検出することで、放射線の入射位置の同定と放射線強度、線量および線量分布をリアルタイムに測定することができる。第1の治療用放射線検出器4としては、その他、透過型電離箱や半導体検出器も適用できる。第2の治療用放射線検出器5は、フラットパネルセンサが好適に利用できる。高速動作、高分解能なフラットパネルセンサの製品は、市販され、普及している。また、第2の治療用放射線検出器5としてフォトンセンサを使用すれば、さらに高速、高精度を実現することができる。位置検出用X線検出器8L,8Rに対してもフラットパネルセンサが好適である。位置検出用X線検出器8L,8Rの目的は、治療ターゲットまたは治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカの位置と形状を同定することであり、常にフラットパネルセンサの全画素をスキャンする必要はなく、適宜スキャン画素を間引くことによって、さらに高速動作を達成することができる。   The first therapeutic radiation detector 4 can be realized by using a normal optical fiber or scintillation fiber that transmits radiation. By detecting light emitted when radiation is incident on the fiber by a photodiode or a photomultiplier tube, identification of the incident position of the radiation and radiation intensity, dose, and dose distribution can be measured in real time. As the first therapeutic radiation detector 4, a transmission ionization chamber and a semiconductor detector can also be applied. As the second therapeutic radiation detector 5, a flat panel sensor can be suitably used. High-speed, high-resolution flat panel sensor products are commercially available and popular. Further, if a photon sensor is used as the second therapeutic radiation detector 5, higher speed and higher accuracy can be realized. A flat panel sensor is also suitable for the position detection X-ray detectors 8L and 8R. The purpose of the position detection X-ray detectors 8L and 8R is to identify the position and shape of the marker embedded in or near the treatment target, and it is not always necessary to scan all the pixels of the flat panel sensor. Higher speed operation can be achieved by thinning out scan pixels as appropriate.

コリメータ3は、治療用放射線源2から照射された放射線のビーム径を調整する。近年の医療技術の進歩により、直径が1cm以下の小さながんが発見されるようになった。このような小さながんを治療するためには、治療ターゲットにおいて放射線のビーム径をがんの大きさより十分小さく絞る必要がある。これは、治療用高エネルギー放射線がコリメータの内壁を反射したり、コリメータ開口部の縁端部を透過するために発生する半影の影響を避けるためである。例えば、直径1cmのがんに対しては、放射線のビーム径は、少なくとも直径1mm程度が望ましい。このように、細いビーム径の放射線はシャープな照射野縁端を形勢することができる。従来、広く使用されているマルチリーフコリメータは、リーフ厚の制限により、治療ターゲットにおける最小ビーム径は、8mm程度が限界であった。しかもその形状は、角張ったものであった。このため、1cm程度の大きさで曲線形状のがんは、治療できなかった。図5のAに本発明の放射線治療装置に好適なアイリスコリメータ30の概略的斜視図を示す。図5のBは、その開口面を示す。図5のAおよび図5のBにおいては、絞り用リーフ30a,30b,・・・,30fが6枚の場合を示しているが、リーフの枚数は適宜変更してもよい。アイリスコリメータの開口部の孔穴の大きさは、図5のBにおいて、30a,30b,・・・,30fで指し示す各リーフ同士が隣り合っていない外周側の辺の側面に取り付けられたリニアスライド(図示省略)を矢印方向にスライドすることによって、調節できる。放射線がアイリスコリメータの開口面に入射すると、もう一方の開口面側より絞られた放射線が放射される。放射線治療中、アイリスコリメータ30の開口を治療ターゲットの形状に合わせて、絞ったり開放したりすることで、治療ターゲットの形状に沿って正確に放射線を照射することができる。アイリスコリメータ30を使用することによって、治療用放射線の照射野を治療ターゲットにおいて直径1mm〜50mmまで調整することができる。アイリスコリメータの材質は、放射線を吸収する重金属、例えばタングステンが使用される。 The collimator 3 adjusts the beam diameter of the radiation emitted from the therapeutic radiation source 2. With recent advances in medical technology, small cancers with a diameter of 1 cm or less have been discovered. In order to treat such a small cancer, it is necessary to narrow the beam diameter of the radiation sufficiently smaller than the size of the cancer at the treatment target. This is to avoid the influence of penumbra that occurs because therapeutic high energy radiation reflects off the inner wall of the collimator or penetrates the edge of the collimator opening. For example, for a cancer with a diameter of 1 cm, the beam diameter of the radiation is preferably at least about 1 mm in diameter. In this way, the radiation having a small beam diameter can form a sharp irradiation field edge. Conventionally, a multi-leaf collimator that has been widely used has a limit of about 8 mm as a minimum beam diameter on a treatment target due to a limitation on leaf thickness. Moreover, the shape was angular. For this reason, a cancer having a size of about 1 cm and a curved shape could not be treated. FIG. 5A shows a schematic perspective view of an iris collimator 30 suitable for the radiotherapy apparatus of the present invention. FIG. 5B shows the opening surface. In FIG. 5A and FIG. 5B, the case where the diaphragm leaves 30a, 30b,..., 30f are six is shown, but the number of leaves may be changed as appropriate. The size of the hole of the opening of the iris collimator is a linear slide attached to the side of the outer peripheral side where the leaves indicated by 30a, 30b,..., 30f in FIG. It can be adjusted by sliding (not shown) in the direction of the arrow. When the radiation is incident on the aperture surface of the iris collimator, the focused radiation is emitted from the other aperture surface side. During radiation treatment, the iris collimator 30 can be squeezed or opened in accordance with the shape of the treatment target, so that radiation can be accurately irradiated along the shape of the treatment target. By using the iris collimator 30, the irradiation field of the therapeutic radiation can be adjusted to 1 to 50 mm in diameter at the treatment target. The material of the iris collimator is a heavy metal that absorbs radiation, such as tungsten.

中央処理装置14および画像処理装置15は、位置検出用X線検出器8L,8Rの出力データより、DLT(Direct Linear Transformation)法などを用いて、治療ターゲットまたはマーカの2次元座標から3次元座標を求める。さらに、投影データを再構成して、3次元画像に変換する。施術者は、マーカまたは治療ターゲットの3次元画像をモニター16に表示して、その位置と形状を確認することができる。また、中央処理装置14および画像処理装置15は、第1および第2の治療用放射線検出器4,5の検出データを入力データとして処理し、治療用放射線の強度、照射方向、照射野の形状、線量および線量分布など治療用放射線のビームデータおよび治療ターゲットの位置と形状データを出力する。本発明の放射線治療装置は、第1の治療用放射線検出器4によってコリメータ3から放射された直後の放射線のビームデータを取得し、第2の治療用放射線検出器5によって治療ターゲットを透過した後の放射線のビームデータを取得するので、従来の放射線治療装置に比べて、治療ターゲットにおける詳細な吸収線量を知ることができる。さらに、第1および第2の治療用放射線検出器4,5によって検出されたビームデータに基づいて、治療用放射線の照射毎に次の照射条件を補正、更新することができるので、治療ターゲットに対して正確な照射が可能である。このように、本発明の放射線治療装置は、細い放射線ビームで正確な照射が可能なので、健全な組織へのダメージを従来の放射線治療装置に比べて大幅に低減することができる。したがって、治療ターゲットに高線量の放射線を照射することができるので、従来の放射線治療装置による治療が30回以上に分割して照射していたことに比べて、わずか1回の照射で治療を完了することが可能である。このように、本発明の放射線治療装置によれば、放射線治療の期間を従来の放射線治療装置の場合に比べて大幅に短縮することができ、患者と医師の負担を大幅に軽減することができる。さらに、治療コストも低減することができる。   The central processing unit 14 and the image processing unit 15 use the DLT (Direct Linear Transformation) method or the like from the output data of the position detection X-ray detectors 8L and 8R to convert the treatment target or marker from the two-dimensional coordinates to the three-dimensional coordinates. Ask for. Further, the projection data is reconstructed and converted into a three-dimensional image. The practitioner can display a three-dimensional image of the marker or treatment target on the monitor 16 and confirm the position and shape. The central processing unit 14 and the image processing unit 15 process the detection data of the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5 as input data, and the intensity of the therapeutic radiation, the irradiation direction, and the shape of the irradiation field. Output radiation data of therapeutic radiation such as dose and dose distribution and position and shape data of the treatment target. The radiotherapy apparatus of the present invention acquires the beam data of the radiation immediately after being radiated from the collimator 3 by the first therapeutic radiation detector 4 and passes through the treatment target by the second therapeutic radiation detector 5. Since the radiation beam data is acquired, it is possible to know the detailed absorbed dose in the treatment target as compared with the conventional radiotherapy apparatus. Furthermore, since the next irradiation condition can be corrected and updated for each irradiation of therapeutic radiation based on the beam data detected by the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5, On the other hand, accurate irradiation is possible. As described above, the radiation therapy apparatus of the present invention can accurately irradiate with a thin radiation beam, so that damage to a healthy tissue can be greatly reduced as compared with a conventional radiation therapy apparatus. Therefore, the treatment target can be irradiated with a high dose of radiation, so that treatment can be completed with only one irradiation compared to the conventional treatment with a radiotherapy device divided into 30 or more irradiations. Is possible. Thus, according to the radiotherapy apparatus of the present invention, the period of radiotherapy can be significantly shortened compared to the conventional radiotherapy apparatus, and the burden on patients and doctors can be greatly reduced. . Furthermore, treatment costs can be reduced.

図2に、本発明の放射線治療装置の治療用放射線源2、コリメータ3、第1の治療用放射線検出器4および第2の治療用放射線検出器5をガントリ形ロボットに搭載した他の第1の実施形態を示す。図2において、治療用放射線源2、コリメータ3および第1の治療用放射線検出器4を内蔵するロボットヘッド1は、ガントリ形ロボット20の回転部21に取り付けられる。第2の治療用放射線検出器5とビームストッパー6もロボットヘッド1に対向して回転部21に配置される。回転部21は、ロボットヘッド1と第2の治療用放射線検出器5との対向関係を維持して、X軸を中心軸として治療ターゲットの周りを回転する。本実施の形態によれば、回転部21の回転とロボットヘッド1の首振り動作によって、放射線は治療ターゲットに対してあらゆる角度から照射される。   FIG. 2 shows another first example in which the therapeutic radiation source 2, collimator 3, first therapeutic radiation detector 4, and second therapeutic radiation detector 5 of the radiotherapy apparatus of the present invention are mounted on a gantry robot. The embodiment of is shown. In FIG. 2, the robot head 1 incorporating the therapeutic radiation source 2, the collimator 3, and the first therapeutic radiation detector 4 is attached to the rotating unit 21 of the gantry robot 20. The second therapeutic radiation detector 5 and the beam stopper 6 are also arranged on the rotating unit 21 so as to face the robot head 1. The rotating unit 21 rotates around the treatment target about the X axis as a central axis while maintaining the facing relationship between the robot head 1 and the second therapeutic radiation detector 5. According to the present embodiment, the radiation is irradiated from all angles to the treatment target by the rotation of the rotating unit 21 and the swinging motion of the robot head 1.

図3に、本発明の放射線治療装置の治療用放射線源2、コリメータ3、第1の治療用放射線検出器4および第2の治療用放射線検出器5をCアーム形ロボットに搭載した他の第2の実施形態を示す。図3において、治療用放射線源2、コリメータ3および第1の治療用放射線検出器4を内蔵するロボットヘッド1と第2の治療用放射線検出器5およびビームストッパー6はCアーム22aの両端に対向関係を維持して設置されている。したがって、Cアーム22aが患者の回りを回転しながら移動しても、常に第1および第2の治療用放射線検出器4,5は対向関係を維持することができる。さらに他の実施の形態として、図1に示すようなアーム形ロボット10,カウチロボット11の先端部に図3に示すCアーム部を装着したロボットに適用しても、その効果は、図1の実施形態および図3の他の第2の実施形態の場合と同様の効果が期待される。   FIG. 3 shows another treatment radiation source 2, collimator 3, first treatment radiation detector 4, and second treatment radiation detector 5 of the radiation treatment apparatus of the present invention mounted on a C-arm robot. 2 shows an embodiment. In FIG. 3, the robot head 1 incorporating the therapeutic radiation source 2, the collimator 3 and the first therapeutic radiation detector 4, the second therapeutic radiation detector 5 and the beam stopper 6 are opposed to both ends of the C arm 22a. It is installed in a relationship. Therefore, even if the C-arm 22a moves while rotating around the patient, the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5 can always maintain the facing relationship. As another embodiment, even if the present invention is applied to a robot in which the C-arm portion shown in FIG. 3 is attached to the tip of the arm-type robot 10 and couch robot 11 as shown in FIG. The same effects as those of the embodiment and the other second embodiment of FIG. 3 are expected.

図6に、本発明の放射線治療装置を使用して、放射線治療を実施する場合のステップを示す。先ず、医師は、放射線治療計画を策定する(ステップグループ40)。従来の治療計画策定においては、治療ターゲットは、CTスキャナを含む画像診断装置によって詳細に撮像される。その後、医師が、この撮像画像を基に治療ターゲットの設定、治療用放射線の照射方向、強度、照射野形状、線量および線量分布など詳細な治療方法とその条件を決定している。このとき、治療ターゲットが呼吸などにより移動することも考慮しなければならない。これに対して、本発明の放射線治療装置を使用する場合は、医師は、治療ターゲットを設定するためにCTスキャナ撮像(ステップ41)を行った後、基本的には、治療ターゲットの設定、最初の放射線照射ポイント、照射方向、強度、線量および線量分布を決定するだけで良い(ステップ42)。このように治療計画を簡略化できる理由は、放射線治療ステップ(ステップグループ50)に示すように、中央処理装置14によって治療用放射線の照射毎に照射された治療用放射線のビームデータと治療ターゲットの位置および形状をリアルタイムに検出し、解析して、照射結果の妥当性を判断し、次の照射条件にフィードバックするためである。   FIG. 6 shows steps in the case of performing radiotherapy using the radiotherapy apparatus of the present invention. First, the doctor formulates a radiation treatment plan (step group 40). In conventional treatment planning, a treatment target is imaged in detail by an image diagnostic apparatus including a CT scanner. Thereafter, a doctor determines detailed treatment methods and conditions such as setting of a treatment target, irradiation direction, intensity, irradiation field shape, dose, and dose distribution of treatment radiation based on the captured image. At this time, it must be considered that the treatment target moves due to breathing or the like. In contrast, when using the radiotherapy apparatus of the present invention, the doctor basically performs the CT scanner imaging (step 41) to set the treatment target, and then basically sets the treatment target. It is only necessary to determine the radiation irradiation point, irradiation direction, intensity, dose, and dose distribution (step 42). The reason why the treatment plan can be simplified in this manner is that, as shown in the radiation treatment step (step group 50), the beam data of the treatment radiation and the treatment target irradiated by the central processing unit 14 every time the treatment radiation is emitted. This is because the position and shape are detected and analyzed in real time to determine the validity of the irradiation result and feed back to the next irradiation condition.

従来のIMRTの治療計画策定においては、策定された治療計画を実施する前に、治療ターゲットの吸収線量の妥当性をシミュレータによるシミュレーションや実際にファントムを使って照射線量を測定して、治療計画の妥当性を検証する必要がある。これに対して、本発明の放射線治療装置を使用する場合は、基本的には、事前検証を省略することができる。その理由は、前述のとおり、位置検出用X線と治療用放射線の照射を繰返しながら、リアルタイムに照射毎にターゲットの位置と形状データと治療用放射線のビームデータを中央処理装置14によって解析し、適宜次の照射条件にフィードバックをかけるためである。したがって、各治療用放射線照射は、常に最適な照射条件によって正確に実施される。以上説明したように、本発明の放射線治療装置を使用する場合は、治療計画策定とそれに続く検証期間を大幅に短縮することができる。これによって、医師の負担を大幅に軽減することができる。   In the conventional IMRT treatment plan formulation, before implementing the formulated treatment plan, the validity of the absorbed dose of the treatment target is measured by simulation using a simulator or by actually measuring the irradiation dose using a phantom. It is necessary to verify the validity. On the other hand, when using the radiotherapy apparatus of the present invention, the preliminary verification can be basically omitted. The reason for this is that, as described above, while repeating the position detection X-ray and the irradiation of the therapeutic radiation, the central processing unit 14 analyzes the position and shape data of the target and the beam data of the therapeutic radiation for each irradiation in real time, This is because feedback is appropriately applied to the next irradiation condition. Accordingly, each therapeutic radiation is always accurately performed under optimum irradiation conditions. As described above, when the radiotherapy apparatus of the present invention is used, it is possible to greatly shorten the treatment plan formulation and the subsequent verification period. This can greatly reduce the burden on the doctor.

次に、実際の放射線治療が実施される(ステップグループ50)。ステップグループ50については、図6および放射線治療の主なステップのタイミングチャートを示す図7を用いて説明する。従来のIMRTにおいては、放射線治療を実施する前に、カウチに仰臥した患者の治療ターゲットの位置を治療計画策定時の位置に合わせる必要がある。これに対して、本発明の放射線治療装置を使用する場合は、治療ターゲットの位置合わせは必要ない。本発明の放射線治療装置を使用する場合、治療用放射線を照射する直前に、位置検出用X線源7L,7Rより低エネルギーのX線を治療ターゲットに向けて照射し、治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカの撮像および/または治療ターゲット自体を撮像する。位置検出用X線源7L,7Rおよび位置検出用X線検出器8L,8Rは、カウチロボット11によって制御され、カウチ上の独立した3次元座標系において、治療ターゲットの位置座標と形状をリアルタイムに同定する。位置検出用X線検出器8L,8Rによって検出された治療ターゲットの撮像データと位置データは、画像処理装置15によって画像処理され、3次元画像に再構成される。画像再構成処理のアルゴリズムとしては、高速処理が可能なフィルタ補正逆投影法が好適である。このようにして、治療ターゲットの3次元位置座標とその形状は、リアルタイムに同定される(ステップ51)。最初の治療用放射線照射の照射条件は、治療計画のデータに基づいて設定される(ステップ52)。最初の治療用放射線が照射された(ステップ53)後、照射された治療用放射線は、第1および第2の治療用放射線検出器4,5によって検出される。検出されたデータは、治療ターゲットを透過する前と透過した後の治療用放射線のビームデータであって、このデータに基づいて中央処理装置14によって治療ターゲットで吸収された線量および線量分布が算出される。さらに、第1および第2の治療用放射線検出器4,5は、照射された治療用放射線の強度、照射野形状および照射方向を検出する。本発明の放射線治療装置は、第1および第2の治療用放射線検出器4,5によって、2個所で照射された放射線を検出するので、治療用放射線の正確な照射方向と治療ターゲットにおける照射野形状を算出することが可能である。これらのデータ処理は、高速のCPU 、GPU および高速メモリを使用することで、1ms〜2msの処理速度を実現できる。中央処理装置14によってリアルタイムに処理されたデータは、逐次、記憶装置13に書き込まれる(ステップ54)。   Next, actual radiation therapy is performed (step group 50). The step group 50 will be described with reference to FIG. 6 and FIG. 7 showing a timing chart of main steps of radiation therapy. In conventional IMRT, it is necessary to align the position of the treatment target of the patient who is supine on the couch with the position at the time of treatment planning before performing radiation therapy. On the other hand, when the radiotherapy apparatus of the present invention is used, alignment of the treatment target is not necessary. When the radiotherapy apparatus of the present invention is used, immediately before the therapeutic radiation is irradiated, X-rays having lower energy than the position detection X-ray sources 7L and 7R are irradiated toward the treatment target and embedded in the vicinity of the treatment target. Imaging of the marker and / or the treatment target itself. The position detection X-ray sources 7L and 7R and the position detection X-ray detectors 8L and 8R are controlled by the couch robot 11, and the position coordinates and shape of the treatment target are determined in real time in an independent three-dimensional coordinate system on the couch. Identify. The imaging data and position data of the treatment target detected by the position detection X-ray detectors 8L and 8R are subjected to image processing by the image processing device 15 and reconstructed into a three-dimensional image. As an algorithm for image reconstruction processing, a filtered back projection method capable of high-speed processing is suitable. In this way, the three-dimensional position coordinates and the shape of the treatment target are identified in real time (step 51). The irradiation condition of the first therapeutic radiation is set based on the treatment plan data (step 52). After the first therapeutic radiation is irradiated (step 53), the irradiated therapeutic radiation is detected by the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5. The detected data is the beam data of the treatment radiation before and after passing through the treatment target. Based on this data, the dose and the dose distribution absorbed by the treatment target by the central processing unit 14 are calculated. The Further, the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5 detect the intensity, irradiation field shape, and irradiation direction of the irradiated therapeutic radiation. In the radiotherapy apparatus of the present invention, the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5 detect the radiation irradiated at two locations, so that the accurate irradiation direction of the therapeutic radiation and the irradiation field in the treatment target are detected. The shape can be calculated. These data processes can realize a processing speed of 1 ms to 2 ms by using a high-speed CPU, GPU and high-speed memory. Data processed in real time by the central processing unit 14 is sequentially written in the storage unit 13 (step 54).

続いて、第2回目の治療用放射線の照射のため、低エネルギーのX線を治療ターゲットに向けて照射し、治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカおよび/または治療ターゲット自体が撮像される。位置検出用X線は、0.5μsの時間幅で4msの時間間隔で繰返し照射される。その撮像X線は、位置検出用X線検出器8L,8Rによって検出される。治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカおよび/または治療ターゲット自体の撮像とその検出データの処理は、4msの繰返し周期でリアルタイムに実行されるので、患者の呼吸などによる治療ターゲットの動きに対して、十分に追従することができる。したがって、各治療用放射線の照射において、治療ターゲットの位置と形状を正確に捕捉することができる。検出された撮像データと位置データは、画像処理装置15によってリアルタイムに画像処理され、3次元画像が再構成される。画像処理されたデータは、記憶装置13に書き込まれる(ステップ55)。次に、最初に照射された治療用放射線の強度、照射野形状、照射方向、線量および線量分布などのビームデータ、治療ターゲットの吸収線量データおよび治療ターゲットの位置と形状のデータに基づいて、中央処理装置14によって、次の照射条件が設定される(ステップ56)。続いて、第2回目の治療用放射線が照射される(ステップ57)。標準的な治療用放射線照射は1秒間に250回実行される。治療用放射線は、4μsの時間幅で照射され、4msの時間間隔で繰返される。照射された治療用放射線は、第1および第2の治療用放射線検出器4,5によって検出される。検出されたデータは、中央処理装置14および画像処理装置15によって、前述のとおりリアルタイムに処理されて、照射野形状、照射方向、線量および線量分布の各データおよび治療ターゲットの吸収線量データなどが出力される。これらのデータは、逐次、記憶装置13へ書き込まれる(ステップ58)。次に、中央処理装置14によって放射線治療を終了するか否かの判断がなされる(ステップ59)。まだ放射線治療が治療ターゲットの全領域に対して完了していない場合は、ステップ55の直前に戻り、ステップ55からステップ59までを繰返し実行する。ステップ59において、治療ターゲットの全領域に対する放射線治療が完了していると中央処理装置14によって判断された場合は、放射線治療は自動的に終了する。また、放射線治療の過程において、アーム形ロボット10などの治療用放射線源用ロボットまたはカウチロボット11などの故障または、治療ターゲットの突発的な移動などにより、予め設定された治療領域から逸脱した領域に放射線を照射しようとする場合、中央処理装置14による判断で自動的に放射線照射を停止する。   Subsequently, for the second irradiation of therapeutic radiation, low-energy X-rays are irradiated toward the treatment target, and the marker embedded in the vicinity of the treatment target and / or the treatment target itself is imaged. The position detection X-rays are repeatedly irradiated at a time interval of 4 ms with a time width of 0.5 μs. The imaged X-rays are detected by the position detection X-ray detectors 8L and 8R. Since the imaging of the marker embedded in the vicinity of the treatment target and / or the treatment target itself and the processing of the detection data are executed in real time with a repetition period of 4 ms, it is sufficient for the movement of the treatment target due to patient respiration and the like. Can follow. Therefore, the position and shape of the treatment target can be accurately captured in each treatment radiation irradiation. The detected imaging data and position data are subjected to image processing in real time by the image processing device 15 to reconstruct a three-dimensional image. The image-processed data is written to the storage device 13 (step 55). Next, based on the initial treatment radiation intensity, radiation field shape, radiation direction, dose and dose distribution beam data, treatment target absorbed dose data and treatment target position and shape data, The next irradiation condition is set by the processing device 14 (step 56). Subsequently, the second therapeutic radiation is irradiated (step 57). Standard therapeutic radiation is performed 250 times per second. The therapeutic radiation is irradiated with a time width of 4 μs, and is repeated at a time interval of 4 ms. The irradiated therapeutic radiation is detected by the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5. The detected data is processed in real time by the central processing unit 14 and the image processing unit 15 as described above, and the irradiation field shape, irradiation direction, dose and dose distribution data, treatment target absorbed dose data, and the like are output. Is done. These data are sequentially written to the storage device 13 (step 58). Next, the central processing unit 14 determines whether or not to end radiotherapy (step 59). If the radiotherapy has not yet been completed for the entire region of the treatment target, the process returns immediately before step 55, and steps 55 to 59 are repeated. In step 59, if the central processing unit 14 determines that radiotherapy has been completed for the entire area of the treatment target, the radiotherapy is automatically terminated. Further, in the course of radiation therapy, due to the failure of the therapeutic radiation source robot such as the arm robot 10 or the couch robot 11 or the sudden movement of the treatment target, the area deviates from the preset therapeutic area. When radiation is to be irradiated, the radiation irradiation is automatically stopped based on the determination by the central processing unit 14.

放射線治療が終了した後、その後の放射線治療の参考データとするため、治療結果を検証することは、医師にとって重要であり、また負担の大きな作業である。従来の放射線治療装置において取得される放射線のビームデータは、特許文献2に示されているように、治療ターゲットを透過する前の放射線のデータのみであった。したがって、照射毎の放射線に対して、治療ターゲットに吸収された線量は、正確に取得することはできなかった。また、本件発明者による特許文献1に記載のX線治療装置は、治療ターゲットを透過後のX線を検出する検出器(治療用X線センサ71)を備えている。したがって、治療ターゲット透過後のX線のビームデータを取得することはできるが、治療ターゲット透過前のX線のビームデータがないため、正確な吸収線量データを直ちに取得できない。本発明における放射線治療装置は、第1および第2の治療用放射線検出器4,5を備えているので、照射毎に治療ターゲットを透過前と透過後の放射線のビームデータを取得することができる。これらのデータによって、照射毎に正確な照射方向、強度、線量、吸収線量、線量分布および照射野形状等を取得できる。しかも、これらのデータは、放射線を検出直後に、リアルタイム処理されて、記憶装置13に逐次保存されているので、そのデータの加工は、従来に比べて格段に容易になる。これによって、医師による治療後検証の負担は、大幅に軽減される。   After the radiotherapy is completed, it is important for the doctor to verify the treatment result in order to use it as reference data for the subsequent radiotherapy. As shown in Patent Document 2, the radiation beam data acquired in the conventional radiotherapy apparatus is only the radiation data before passing through the treatment target. Therefore, the dose absorbed by the treatment target with respect to the radiation for each irradiation cannot be obtained accurately. Moreover, the X-ray therapy apparatus described in Patent Document 1 by the present inventor includes a detector (therapeutic X-ray sensor 71) that detects X-rays that have passed through the therapy target. Therefore, although X-ray beam data after passing through the treatment target can be acquired, there is no X-ray beam data before passing through the treatment target, so accurate absorbed dose data cannot be acquired immediately. Since the radiotherapy apparatus according to the present invention includes the first and second therapeutic radiation detectors 4 and 5, it is possible to acquire radiation beam data before and after transmission through the treatment target for each irradiation. . With these data, an accurate irradiation direction, intensity, dose, absorbed dose, dose distribution, irradiation field shape, and the like can be acquired for each irradiation. In addition, since these data are processed in real time immediately after detecting the radiation and are sequentially stored in the storage device 13, the processing of the data is much easier than before. This greatly reduces the burden of post-treatment verification by the doctor.

以上、詳細に説明したように、本発明のリアルタイム3次元放射線治療装置によれば、治療用放射線が、治療ターゲットを透過する前と透過した後で、それぞれ第1および第2の治療用放射線検出器4,5によって、治療用放射線のビームデータを取得するので放射線の照射状況と治療状態を正確に知ることができる。アイリスコリメータによって、治療用放射線の照射野形状の径または幅を1mm〜50mmの広範囲に調整することができるので、健全な細胞にダメージを与えることなく治療ターゲットに正確に照射できる。これによって、高線量の治療用放射線を1回で照射することができ、従来のように分割照射をする必要がない。放射線治療中のデータ処理はリアルタイムに実行されるので、治療ターゲットの動きに追従して、放射線を正確に治療ターゲットに照射することができる。治療ターゲットの捕捉と照射をリアルタイムに繰り返すことができるので、従来の詳細な治療計画の策定は必要なくなり、さらに治療前の治療計画の検証も不要となる。治療後の検証は、治療中に蓄積した放射線のビームデータ等により容易に随時実施できる。上述したように、本発明によるリアルタイム3次元放射線治療装置を適用することによって、高精度の放射線治療が可能となり、さらに放射線治療期間を大幅に短縮することができ、患者と医師の負担を大幅に軽減することができる。その結果、放射線治療のコストも低減することが可能となる。   As described above in detail, according to the real-time three-dimensional radiotherapy apparatus of the present invention, the first and second therapeutic radiation detections are performed before and after the therapeutic radiation passes through the treatment target, respectively. Since the beam data of the therapeutic radiation is acquired by the devices 4 and 5, it is possible to accurately know the irradiation state and the treatment state of the radiation. The diameter or width of the irradiation field shape of the therapeutic radiation can be adjusted over a wide range of 1 mm to 50 mm by the iris collimator, so that the treatment target can be accurately irradiated without damaging healthy cells. As a result, it is possible to irradiate a high dose of therapeutic radiation at a time, and there is no need to perform divided irradiation as in the prior art. Since data processing during radiation therapy is executed in real time, it is possible to accurately irradiate the treatment target with radiation following the movement of the treatment target. Since the capture and irradiation of the treatment target can be repeated in real time, it is not necessary to develop a conventional detailed treatment plan, and further, it is not necessary to verify the treatment plan before treatment. Verification after treatment can be easily performed at any time based on radiation beam data accumulated during the treatment. As described above, by applying the real-time three-dimensional radiotherapy apparatus according to the present invention, high-accuracy radiotherapy can be performed, and further, the radiotherapy period can be greatly shortened, greatly increasing the burden on patients and doctors. Can be reduced. As a result, the cost of radiation therapy can be reduced.

病院等の医療施設で腫瘍等の治療に用いられる医療装置である。   It is a medical device used for treatment of tumors in medical facilities such as hospitals.

1 放射線ロボットヘッド
2 治療用放射線源
3 コリメータ
4 第1の治療用放射線検出器
5 第2の治療用放射線検出器
6 ビームストッパー
7L 位置検出用X線源
7R 位置検出用X線源
8L 位置検出用X線検出器
8R 位置検出用X線検出器
9 カウチ
10 アーム形ロボット
11 カウチロボット
12 制御装置
13 記憶装置
14 中央処理装置
15 画像処理装置
16 モニター
17 放射線の中心軸
18 治療ターゲット
20 ガントリ形ロボット
21 ガントリ形ロボット回転部
22 Cアーム形ロボット
22a Cアーム
30 アイリスコリメータ
40 治療計画策定ステップグループ
50 放射線治療ステップグループ
60 放射線治療後検証ステップ
70 治療用X線発生装置
71 治療用X線センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation robot head 2 Therapeutic radiation source 3 Collimator 4 The 1st therapeutic radiation detector 5 The 2nd therapeutic radiation detector 6 Beam stopper 7L X-ray source for position detection 7R X-ray source for position detection 8L For position detection X-ray detector 8R X-ray detector for position detection 9 Couch 10 Arm type robot 11 Couch robot 12 Controller 13 Storage device 14 Central processing unit 15 Image processing unit 16 Monitor 17 Radiation central axis 18 Treatment target 20 Gantry type robot 21 Gantry-type robot rotating unit 22 C-arm robot 22a C-arm 30 Iris collimator 40 Treatment plan formulation step group 50 Radiation treatment step group 60 Post-radiation treatment verification step 70 Treatment X-ray generator 71 Treatment X-ray sensor

Claims (9)

治療用放射線源用ロボットのヘッドに装着された治療用放射線源と、
前記治療用放射線源より放射される治療用放射線の照射野の形状を調整するコリメータと、
前記治療用放射線を検出する第1の治療用放射線検出器と第2の治療用放射線検出器と、
患者が仰臥するカウチを支持して、その位置と姿勢を制御するカウチロボットと、
前記カウチに仰臥する患者に対向してカウチの側面またはカウチの近傍に取り付けられた2以上の位置検出用X線源と、
前記位置検出用X線源に対向して前記カウチの下方に取り付けられ、マーカおよび/または治療ターゲットに向けて照射される位置検出用X線を検出する2以上の位置検出用X線検出器と、
前記位置検出用X線検出器の検出データに基づいて、治療ターゲットの画像を再構成するとともに治療ターゲットの位置座標を計算する画像処理装置と、
前記画像処理装置の出力を表示するモニターと、
前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データより少なくとも前記治療用放射線の強度、照射方向、照射野形状、線量および線量分布のビームデータを演算する中央処理装置と、
前記画像処理装置および前記中央処理装置の出力データを蓄積する記憶装置と、
前記治療用放射線源用ロボットと前記カウチロボットおよび前記装置を制御する制御装置を備えた放射線治療装置であって、
前記第1の治療用放射線検出器は、前記治療用放射線源から照射されて前記コリメータを通過直後の治療用放射線を検出し、
前記第2の治療用放射線検出器は、前記第1の治療用放射線検出器に対向する位置関係を保持して、患者が仰臥するカウチに近接して配置され、前記治療用放射線源の動きに追従して動き、治療ターゲットを透過した治療用放射線を検出し、
前記中央処理装置は、前記画像処理装置の出力データと前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データを入力データとしてリアルタイムに少なくとも前記治療用放射線の強度、照射方向、線量、線量分布、治療ターゲットにおける吸収線量、照射野形状および治療ターゲットの位置に関する計算処理を行い、当該計算結果を前記治療用放射線の次の照射条件にリアルタイムにフィードバックする手段を備え、
前記位置検出用X線源およびこれに対向する前記位置検出用X線検出器は、その対向する位置関係を保持し、前記位置検出用X線源の照射方向および角度が前記カウチに仰臥する患者の治療ターゲットに対向するようにカウチロボットによって制御され、治療ターゲット付近に埋め込まれたマーカまたは/および治療ターゲット自体のX線画像を撮像することを特徴とする放射線治療装置。
A therapeutic radiation source attached to the head of the therapeutic radiation source robot;
A collimator for adjusting the shape of the field of therapeutic radiation emitted from the therapeutic radiation source;
A first therapeutic radiation detector and a second therapeutic radiation detector for detecting the therapeutic radiation;
A couch robot that supports the couch on which the patient lies and controls its position and posture;
Two or more position detection X-ray sources attached to the side of the couch or in the vicinity of the couch facing the patient who is supine on the couch;
Two or more position detection X-ray detectors which are attached to the lower side of the couch so as to face the position detection X-ray source and detect the position detection X-rays irradiated toward the marker and / or the treatment target; ,
An image processing device that reconstructs an image of a treatment target and calculates position coordinates of the treatment target based on detection data of the position detection X-ray detector;
A monitor for displaying the output of the image processing device;
At least the intensity of the therapeutic radiation from the detection data of the first and second therapeutic radiation detector, the radiation direction, the irradiation field shape, a central processing unit for calculating the beam data of dose and dose distribution,
A storage device for storing output data of the image processing device and the central processing unit;
A radiation therapy device having a control device for controlling the couch robot and the equipment and the therapeutic radiation source robot,
The first therapeutic radiation detector detects therapeutic radiation irradiated from the therapeutic radiation source and immediately after passing through the collimator;
The second therapeutic radiation detector is disposed in proximity to a couch on which a patient lies while holding a positional relationship opposite to the first therapeutic radiation detector, and is adapted to the movement of the therapeutic radiation source. Follow and move, detect therapeutic radiation transmitted through the treatment target,
The central processing unit receives at least the intensity, irradiation direction, dose, and dose distribution of the therapeutic radiation in real time using the output data of the image processing device and the detection data of the first and second therapeutic radiation detectors as input data. , absorbed dose in the treatment target performs irradiation field shape and about the position of the treatment target computing comprises means for feeding back in real time the calculation results in the following irradiation conditions of the therapeutic radiation,
The position detection X-ray source and the position detection X-ray detector facing the X-ray source for position detection maintain a positional relationship facing each other, and the irradiation direction and angle of the position detection X-ray source are supine on the couch A radiotherapy apparatus, which is controlled by a couch robot so as to face the treatment target of the patient and captures an X-ray image of a marker embedded in the vicinity of the treatment target and / or the treatment target itself.
請求項1記載の放射線治療装置において、
前記治療用放射線源用ロボットは、多軸のアーム形ロボット、
ガントリ形ロボット、
Cアーム形ロボット、または、
前記多軸のアーム形ロボットのアーム先端部にCアームを結合したロボットのいずれかであって、それらにより前記治療用放射線源,前記コリメータと前記第1の治療用放射線検出器が支持されることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein
The therapeutic radiation source robot is a multi-axis arm robot,
Gantry robot,
C-arm robot, or
Any one of the robots having a C-arm coupled to an arm tip of the multi-axis arm robot, which supports the therapeutic radiation source, the collimator, and the first therapeutic radiation detector. A radiotherapy apparatus characterized by the above.
請求項2記載の放射線治療装置において、
前記第2の治療用放射線検出器は、ガントリ形ロボット、Cアーム形ロボット、前記多軸のアーム形ロボットのアーム先端部にCアームを結合したロボットに支持されることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 2, wherein
The second therapeutic radiation detector is supported by a gantry robot, a C-arm robot, or a robot in which a C-arm is coupled to an arm tip of the multi-axis arm robot. .
請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記コリメータは、アイリスコリメータであって、放射線が前記アイリスコリメータの開口面に入射すると、もう一方の開口面側より絞られた放射線が放射され、放射線治療中、前記アイリスコリメータの開口を治療ターゲットの形状に合わせるように、前記アイリスコリメータの絞り用リーフを、絞ったり開放したりすることで、治療ターゲットの形状に沿って正確に放射線を照射することができることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 1, 2 or 3,
The collimator, I Oh iris collimator, radiation is irradiated onto the aperture plane of the iris collimator, radiation squeezed from the other opening surface side is radiated, during radiation therapy, therapy targeting aperture of the iris collimator to match the in shape, said leaf throttle of iris collimator, squeezed by or or opened, the radiotherapy apparatus according to claim Rukoto can accurately irradiate the radiation along the shape of the therapeutic targets .
請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記治療用放射線源より照射された放射線が、前記コリメータによってビーム調整された結果、治療ターゲットにおける当該照射野の直径または幅が、1mmであることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 1, 2 or 3,
The radiation treatment apparatus according to claim 1, wherein the radiation irradiated from the therapeutic radiation source is beam-adjusted by the collimator, so that the diameter or width of the irradiation field in the treatment target is 1 mm.
請求項1、2または3記載の放射線治療装置において、
前記位置検出用X線源および前記位置検出用X線検出器によるマーカおよび/または治療ターゲットの位置および形状を同定するステップと、前記治療用放射線の照射条件を設定するステップと、前記治療用放射線源から治療ターゲットへ向けて治療用放射線を照射するステップと、前記第1および第2の治療用放射線検出器によって前記治療用放射線のビームデータを取得するステップと、前記治療用放射線のビームデータに基づいて、次の照射条件をリアルタイムに更新するステップと、前記位置検出用X線検出器、前記第1および第2の治療用放射線検出器の出力データを前記記憶装置に蓄積するステップをリアルタイムに実行することを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 1, 2 or 3,
Identifying a position and a shape of a marker and / or a treatment target by the position detection X-ray source and the position detection X-ray detector, setting an irradiation condition of the treatment radiation, and the treatment radiation Irradiating therapeutic radiation from a source toward a therapeutic target, obtaining beam data of the therapeutic radiation by the first and second therapeutic radiation detectors, and beam data of the therapeutic radiation. Based on this, the step of updating the next irradiation condition in real time and the step of storing the output data of the position detecting X-ray detector and the first and second therapeutic radiation detectors in the storage device in real time A radiation therapy apparatus characterized by being executed.
請求項6記載の放射線治療装置において、
前記位置検出用X線検出器の検出データと前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データに基づいて照射条件が更新され、次の照射領域が治療ターゲットから外れる照射条件の場合、前記治療用放射線源からの治療用放射線の照射を停止させる自動停止手段を備えたことを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 6, wherein
When the irradiation condition is updated based on the detection data of the X-ray detector for position detection and the detection data of the first and second therapeutic radiation detectors, and the irradiation condition in which the next irradiation region is out of the treatment target, A radiotherapy apparatus comprising automatic stop means for stopping irradiation of therapeutic radiation from the therapeutic radiation source.
請求項6記載の放射線治療装置において、
前記記憶装置に蓄積された前記位置検出用X線検出器と前記第1および第2の治療用放射線検出器の検出データが、放射線治療結果の検証用データとして使用できることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 6, wherein
Radiation therapy apparatus characterized in that detection data of the position detection X-ray detector and the first and second treatment radiation detectors stored in the storage device can be used as data for verification of radiation treatment results. .
請求項6記載の放射線治療装置において、
前記治療用放射線の照射の繰返し周期が、250回/秒であることを特徴とする放射線治療装置。
The radiotherapy apparatus according to claim 6, wherein
The radiotherapy apparatus characterized in that the repetition period of irradiation of the therapeutic radiation is 250 times / second.
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